Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв
Розглянуто новий метод оцінки якості магнітних носіїв будь-якого типу, що базується на використанні принципів цифрової обробки багатовимірних сигналів. Розроблено структурні схеми для практичної реалізації методу. Рассмотрен новый метод оценки качества магнитных носителей любого типа, базирующийся н...
Saved in:
| Published in: | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
|---|---|
| Date: | 2008 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7599 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв / О.В. Брягін, С.Ю. Орлов, Г.Н. Розорінов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 4. — С. 13-18. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860092518042959872 |
|---|---|
| author | Брягін, О.В. Орлов, С.Ю. Розорінов, Г.Н. |
| author_facet | Брягін, О.В. Орлов, С.Ю. Розорінов, Г.Н. |
| citation_txt | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв / О.В. Брягін, С.Ю. Орлов, Г.Н. Розорінов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 4. — С. 13-18. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| description | Розглянуто новий метод оцінки якості магнітних носіїв будь-якого типу, що базується на використанні принципів цифрової обробки багатовимірних сигналів. Розроблено структурні схеми для практичної реалізації методу.
Рассмотрен новый метод оценки качества магнитных носителей любого типа, базирующийся на использовании принципов цифровой обработки многомерных сигналов. Разработаны структурные схемы для практической реализации метода.
A modern techinque for quality estimate of magnetic media data layer of all patterns, which is founded on use of digital processing of multivariate signals principles, is considered. The block diagrams for the techinque practical realization are developed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:23:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
Математичні методи обробки даних
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 4 13
УДК 004.083
О. В. Брягін1, С. Ю. Орлов2, Г. Н. Розорінов2
1Міністерство внутрішніх справ України
вул. Богомольця, 10, 01024 Київ, Україна
2Національний технічний університет України «КПІ»
проспект Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв
Розглянуто новий метод оцінки якості магнітних носіїв будь-якого
типу, що базується на використанні принципів цифрової обробки ба-
гатомірних сигналів. Розроблено структурні схеми для практичної ре-
алізації методу.
Ключові слова: магнітний носій, багатомірні сигнали, функція розпо-
ділу ймовірностей, випадковий процес.
Вступ
Проблема удосконалення процедур оцінки якості робочого шару магнітних
носіїв є актуальною з початку їхнього застосування. Одними із основних факто-
рів, які активно спонукають проведення досліджень у цій галузі на сьогоднішній
день, намагання уникнути технологічних утрат під час їхнього виробництва та за-
безпечення цілісності записаної на магнітному носієві інформації, у тому числі —
під час виконання технологічних процедур відновлення інформації з носіїв, які
зазнали тих або інших пошкоджень. Спектр методів, що використовуються при
цьому, охоплює як традиційні методи контролю, так і методи, засновані навіть на
використанні нанотехнологій, — наприклад таких, як скануюча зондова мікро-
скопія [1–3].
Сутність більшості традиційних методів оцінки якості робочого шару магніт-
них носіїв полягає в тому, що попередньо записаний випробувальний сигнал по-
тім відтворюється та порівнюється із заздалегідь встановленим порогом. Відтво-
рений сигнал, який нижче порогу, вказує на неякісні місця магнітного носія (де-
фекти). Рівень порогу встановлюють у залежності від вимог до носія. При оцінці
якості носіїв рівень порогу звичайно вибирають на 50 % (6 дб) нижче середнього
рівня сигналу, що відтворюється [4].
Записуваний випробувальний сигнал являє собою послідовність імпульсів зі
шпаруватістю 2 або синусоїдальний сигнал, що відповідає заданій щільності за-
пису на носій. Запис відбувається в режимі отримання максимального вихідного
сигналу, тобто в режимі, близькому до магнітного насичення носія.
© О. В. Брягін, С. Ю. Орлов, Г. Н. Розорінов
О. В. Брягін, С. Ю. Орлов, Г. Н. Розорінов
14
Постановка задачі
Вбачається доцільним отримати оцінку якості робочого шару із застосуван-
ням методу, який не мав би недоліків, притаманних більшості методів оцінки. Це
насамперед такі:
— необхідність запису на носій випробувального сигналу. Це призводить до
зміни початкового стану робочого шару носія та не дозволяє оцінити якість влас-
не носія, а також до ускладнення апаратури контролю;
— невисока роздільна здатність і точність оцінки якості, через те, що аналіз
параметрів фактично паразитної амплітудної модуляції відтвореного сигналу на
інтервалі реєстрації здійснюється послідовно потактово;
— невисока продуктивність процедури оцінки якості магнітного носія, у зв’я-
зку з необхідністю виконання вимірів в одній доріжці.
Рішення
У цій роботі здійснена спроба усунути всі ці недоліки за рахунок викорис-
тання принципів цифрової обробки багатомірних сигналів [5].
Для створення множини (поля) сигналів використовується багатодоріжковий
блок (БДБ) тонкоплівкових магнітних головок. Число головок у БДБ b 2. Один з
можливих варіантів структурної схеми обробки відтворених сигналів показаний
на рис. 1.
Рис. 1. Структурна схема обробки відтворених сигналів
При русі магнітного носія відносно БДБ 1 на виходах усіх і головок з’явля-
ються випадкові сигнали (шуми магнітного носія):
,,1, Mittn ii (1)
де — чутливість відтворюючої головки по потоку; ti — шумовий потік, що
наводиться носієм в і-й головці; M — число відтворюючих головок.
Ці сигнали підсилюються в блоці 2 підсилювачів відтворення та на його ви-
ходах формуються сигнали
1 2 3 4
5
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 4 15
,,1, MitnktN ii (2)
де k — коефіцієнт підсилення кожного підсилювача.
Підсилені випадкові сигнали, що знімаються з виходів кожного підсилювача,
подаються на відповідні порогові елементи (наприклад компаратори) блоку 3. Ці
сигнали порівнюються з тим самим пороговим рівнем х, що встановлюється од-
ночасно на всіх порогових елементах у настановній шині 6. Тоді на виходах блоку
3 порогових елементів формуються випадкові сигнали:
,,1,,0
,,
,
MixtNпри
xtNприA
txU
i
i
i
(3)
де A — відмінна від нуля стала.
Сигнали, що знімаються з виходів блоку 3 порогових елементів підсумову-
ються суматором 4, на виході якого утвориться сигнал вигляду
txU
M
txV
M
i
i ,
1
,
1
. (4)
Цей сигнал, що надходить далі на реєстратор 5, являє собою підсилену в A
раз незміщену та слушну оцінку функції розподілу ймовірностей випадкового
процесу tN , представленого ансамблем реалізацій tN i , тобто оцінку функції
розподілу ймовірностей власних шумів магнітного носія, підсилених в k раз
[6].
При рівномірному русі магнітного носія відносно магнітних головок за умови
однорідного бездефектного робочого покриття рівної товщини процеси tN i бу-
дуть стаціонарні. Тому величина сигналу txV , , що надходить на вхід реєстрато-
ра 5 (самописа, осцилографа, лічильника і т.п.), залишається практично постій-
ною.
Якщо в робочому шарі носія є дефекти (піщинки, окатиші, немагнітні вкрап-
лення, пустоти), то ймовірність того, що випадкові сигнали tN i , які знімаються
з відповідних підсилювачів, не перевершать за величиною пороговий рівень x ,
зміниться. Отже, зміниться й величина txV , , що буде зафіксовано реєстратором
5.
Більш гнучкою є схема, показана на рис. 2, завдяки можливості зміни розді-
льної здатності оцінки якості робочого шару носія.
Ця схема обробки містить у собі два однакових канали, в яких розміщені бло-
ки порогових елементів 3, 6 і суматори 4, 7. В одному з цих каналів установлений
блок 5 елементів затримки. Сигнали порога подаються на обидва порогових еле-
мента 3, 6 настановною шиною 10.
О. В. Брягін, С. Ю. Орлов, Г. Н. Розорінов
16
Рис. 2. Структурна схема обробки відтворених сигналів з елементами затримки
Підсилені сигнали відтворення надходять на відповідні порогові елементи
блоку 3. Тоді на виходах цього блоку формуються випадкові сигнали, що задово-
льняють умовам (3). Сигнали, що знімаються з виходів блоку 3 порогових елеме-
нтів утворюють сигнал вигляду:
txU
MA
txV
M
i
i ,
1
,
1
. (5)
Одночасно відтворені підсилені сигнали подаються на входи блоку 5 елемен-
тів затримки, за допомогою якого затримуються на деякий час , після чого сиг-
нали далі надходять на входи додаткового блоку 6 порогових елементів. Блок 6
нічим не відрізняється від блоку 3, та в ньому затримані сигнали порівнюються з
тим же пороговим рівнем х. На виходах блоку 6 порогових елементів формуються
випадкові сигнали:
.,1,,0
,,
,
MixtNпри
xtNприA
txU
i
i
i
(6)
Сигнали txU i , підсумовуються за допомогою суматора 7, у результаті
чого утворюється сигнал:
..
.
..
.
..
.
..
.
..
.
..
.
..
.
..
.
.
1 2 3 4
5 6 7
8 9
10
Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 4 17
txU
MA
txV
M
i
i ,
1
,
1
. (7)
Сигнали, що знімаються з виходів суматорів 4 і 7, надходять на віднімач 8,
що виробляє різницю
, , , ,V x t V x t V x t . (8)
Цей сигнал надходить далі на реєстратор 9 і являє собою різницю незміщених
і слушних незатриманих і затриманих оцінок функцій розподілу ймовірностей
власних шумів магнітного носія, підсилених в k раз. При рівномірному русі
магнітного носія відносно магнітних головок за умови однорідного бездефектного
рівнотовщинного робочого покриття носія в силу стаціонарності незатриманих
tN i і затриманих tN i сигналів оцінки txV , та txV , практично збіга-
ються, внаслідок чого на реєстратор 9 буде надходити сигнал , , 0V x t .
Якщо в робочому шарі носія є дефекти, то на входи віднімача 8 будуть над-
ходити різні сигнали. В ланцюзі з затримкою формується сигнал, що представляє
собою оцінку функції розподілу ймовірностей власних шумів бездефектного но-
сія, а в ланцюзі без затримки — сигнал, що представляє собою оцінку функції роз-
поділу ймовірностей шумів дефектної ділянки носія. В результаті на виході відні-
мача 8 виробляється сигнал ,, txV відмінний від нуля, що виявляється реєстра-
тором 9. Вибір величини затримки визначається необхідною роздільною здат-
ністю контролю при заданій швидкості руху носія (звичайно 0,01...1мс).
Недоліком схеми, приведеної на рис. 2, є складність, обумовлена наявністю
великої кількості елементів затримки. Від цього недоліку вільна схема, показана
на рис. 3.
Рис. 3. Оптимальна структурна схема обробки відтворених сигналів
Сигнали, що знімають з виходів блоку 3 порогових елементів підсумовуються
суматором 4, на виході якого утвориться випадковий сигнал (4). Цей сигнал за-
тримується елементом 5 затримки на час , після чого віднімається з незатрима-
ного сигналу txV , за допомогою віднімача 6, на виході якого формується різни-
..
.
..
. .
..
.
1 2 3 4
8
5
6 7
О. В. Брягін, С. Ю. Орлов, Г. Н. Розорінов
18
цевий сигнал (8), який надходить далі на реєстратор 7. Якщо в робочому шарі но-
сія є дефекти, то сигнал txV , протягом часу буде зберігати своє колишнє
значення (що являє собою оцінку функції розподілу ймовірностей шумів бездефе-
ктного носія), а сигнал txV , змінить своє значення (що являє собою оцінку фун-
кції розподілу ймовірностей власних шумів дефектної ділянки носія). У результаті
сигнал ,, txV стане відмінним від нуля, що й буде зафіксовано реєстратором 7.
Висновки
Запропонований метод дозволяє оцінювати якість робочого шару магнітних
носіїв з високою роздільною здатністю, точністю та продуктивністю, не записую-
чи на носій випробувальний сигнал. При цьому статистична точність оцінки якос-
ті тим вище, чим більше значення порогу х, а різницеві методи обробки дозволя-
ють підвищувати точність оцінки при збереженні роздільної здатності або підви-
щувати роздільну здатність при збереженні точності оцінки.
1. Коженевский С. Методы визуализации магнитных полей носителей информации [Элект-
ронный ресурс] / С. Коженевский, С. Левый, В. Вишневский, С. Прокопенко. — Режим доступа:
http://www.epos.ua/pubs/visual.htm
2. Losev V.V. SPM Analysis of the CD/DVD Discs [Електронний ресурс] / V.V. Losev, S.A.
Saunin, V.V. Zhizhimontov. — Режим доступу: http://www.ntmdt.ru/spm-notes/view/spm-analysis-of-
the-cddvd-discs
3. Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие
«АСЕ» Программно-аппаратный комплекс для ремонта HDD ATA, SATA PC-3000 [Электронный
ресурс]. — Режим доступа: http://www.acelab.ru/dep.pc/hdd.php
4. Василевский Ю.А. Носители магнитной записи. — М.: Искусство, 1989. – 287 с.
5. Даджион Д. Цифровая обработка многомерных сигналов / Д. Даджион, Р. Мерсеро; пер. с
англ. — М.: Мир, 1988. — 488 с.
6. Лившиц Н.А. Вероятностный анализ систем автоматического управления / Н.А. Лившиц,
В.Н. Пугачев. — Кн. 1. — М.: Сов. радио, 1963. — 896 с.
Надійшла до редакції 02.12.2008
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7599 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1560-9189 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:23:48Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Брягін, О.В. Орлов, С.Ю. Розорінов, Г.Н. 2010-04-02T14:30:03Z 2010-04-02T14:30:03Z 2008 Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв / О.В. Брягін, С.Ю. Орлов, Г.Н. Розорінов // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 4. — С. 13-18. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. 1560-9189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7599 004.083 Розглянуто новий метод оцінки якості магнітних носіїв будь-якого типу, що базується на використанні принципів цифрової обробки багатовимірних сигналів. Розроблено структурні схеми для практичної реалізації методу. Рассмотрен новый метод оценки качества магнитных носителей любого типа, базирующийся на использовании принципов цифровой обработки многомерных сигналов. Разработаны структурные схемы для практической реализации метода. A modern techinque for quality estimate of magnetic media data layer of all patterns, which is founded on use of digital processing of multivariate signals principles, is considered. The block diagrams for the techinque practical realization are developed. uk Інститут проблем реєстрації інформації НАН України Реєстрація, зберігання і обробка даних Математичні методи обробки даних Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв Оценка качества рабочего слоя магнитных носителей A Quality Estimate of Magnetic Media Data Layer Article published earlier |
| spellingShingle | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв Брягін, О.В. Орлов, С.Ю. Розорінов, Г.Н. Математичні методи обробки даних |
| title | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| title_alt | Оценка качества рабочего слоя магнитных носителей A Quality Estimate of Magnetic Media Data Layer |
| title_full | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| title_fullStr | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| title_full_unstemmed | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| title_short | Оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| title_sort | оцінка якості робочого шару магнітних носіїв |
| topic | Математичні методи обробки даних |
| topic_facet | Математичні методи обробки даних |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7599 |
| work_keys_str_mv | AT brâgínov ocínkaâkostírobočogošarumagnítnihnosíív AT orlovsû ocínkaâkostírobočogošarumagnítnihnosíív AT rozorínovgn ocínkaâkostírobočogošarumagnítnihnosíív AT brâgínov ocenkakačestvarabočegosloâmagnitnyhnositelei AT orlovsû ocenkakačestvarabočegosloâmagnitnyhnositelei AT rozorínovgn ocenkakačestvarabočegosloâmagnitnyhnositelei AT brâgínov aqualityestimateofmagneticmediadatalayer AT orlovsû aqualityestimateofmagneticmediadatalayer AT rozorínovgn aqualityestimateofmagneticmediadatalayer |